設コメ 空気調和設備

建築設備 コメンタール　

§２．建築設備
　2.1 空気調和設備
　１°．空気調和の目的と空気調和設備の基本構成
　 ①空気調和の目的
　　温度、湿度、気流、空気質を適切に調整すること。

　 ②空気調和設備の構成
　　一般に、空気調和機設備、冷温熱源設備と
　　それらを制御する自動制御装置の他、
　　機器をつなぐ配管設備、ダクト設備・吹出口・吸込口
　　などで構成されている。

　２°．室内の温度制御と配管流量の制御
　１）室内の温度制御
　　①CAV(Constant Air Volume：定風量)方式：
　　　室内の吹き出す風量は一定で、
　　　吹き出す空気の温度を変えることによって
　　　室温を調節する方式。

　　②VAV(Variable Air Volume：変風量)方式：
　　　室内に吹出す空気の温度を一定に保ち、
　　　吹出す風量を変えることによって
　　　室温を調節する方式。

　２）配管流量の制御
　　①三方弁制御：
　　　負荷が減少すると空調機のコイルへの流量をバイパスさせ、
　　　系統全体の流量を一定に保つ方式。
　　　（CWV：定流量方式）
　　　循環ポンプは負荷の変動に関係なく、
　　　定速で運転する。

　　②二方弁制御：
　　　負荷の変動に対応して配管系の循環水量を変化させる方式。
　　　（VWV：変流量方式）
　　　ポンプの消費電力が節約できる利点がある。

　３°．冷凍機（チラー）
　１）圧縮式冷凍機
　　①冷凍サイクル：
　　　圧縮 → 凝縮 → 膨張 → 蒸発

　　②圧縮機を使用するため、吸収式冷凍機に比べて、
　　　振動・騒音が大きく、電力消費量が多い。
　　　冷却塔は小さい。

　２）吸収式冷凍機
　　①冷凍サイクル：
　　　蒸発 → 吸収 → 分離(再生) → 凝縮

　　②圧縮機がなく、化学作用によるため、
　　　騒音、振動が比較的小さく、電力消費量が少ない。

　　③冷却水は、凝縮器の他に吸収器の冷却にも必要とするため、
　　　圧縮式よりも冷却水量が多くなる。

　　④二重効用形は、一重効用形よりも
　　　加熱量は減少することができる。
　　　冷却塔も小さくできるが、
　　　圧縮式などの電気冷凍機と比較すると大きい。

　４°．ヒートポンプ
　　①屋内～屋外の冷媒の流れを逆にすることで、
　　　ヒートポンプ１台で冷暖房が可能となる。

　　②空気熱源ヒートポンプの能力は
　　　外気温度 7℃としているため、
　　　寒冷地では能力が不足する。

　　③ヒートポンプは、適温の熱源があれば、
　　　1/2～1/5のエネルギーで暖房できるので、効率が良い。

　５°．蓄熱式空調システム
　１）氷蓄熱の長所
　　①氷蓄熱の最大の長所は、蓄熱槽容量を小さくできること。
　　　都市部のビルのように、
　　　空調機械室面積が限られている場合に適している。

　　②空調機へ流れる冷水が低温であるため、
　　　水蓄熱方式と比較して配管系の流量が少なくてすみ、
　　　ポンプ動力を削減できる。

　２）氷蓄熱の短所
　　①製氷運転を行うため、
　　　必然的に冷凍機の運転温度も低くなるので、
　　　水蓄熱方式と比較して冷凍効率が低下する。

　　②他の方式と比較すると、建設費がやや割高
　　　
　６°．主な空調方式
　　①単一ダクト方式
　　　建物全体あるいはゾーンごとに１台の空調機を設け、
　　　その空調機から冷風または温風を１本の主ダクトより
　　　分岐して各室に給気する最も基本的な方式。

　　②ファンコイルユニット方式
　　　冷温水発生機等から冷温水の供給を受け、
　　　各室に設けたファンとコイル、およびフィルターを
　　　内臓したファンコイルユニットで空調を行う方式。
　　　ホテルの客室、病院の病室および大規模ビルの
　　　ペリメーター（外周部）ゾーンに適している。

　　③パッケージユニット方式
　　　冷凍機、ファン、エアフィルター、加湿器、自動制御機器
　　　を一つのケーシングに組み込んだパッケージユニット
　　　を設置して空調を行う方式。

　　④床吹き出し空調方式
　　　主に、フリーアクセスフロアを利用した床下チャンバー方式
　　　で給気する方式。床吹出口の移設・増設に対応しやすく、
　　　居住域の換気効率を高めることができ、
　　　省エネルギー効果も期待できる。

　　⑤外気冷房方式
　　　中間期（春秋）や冬でも冷房が必要な場合、
　　　低温の外気をそのまま利用して冷房を行う方式。
　　　内部発熱が大きく、必要換気量が小さい建築物ほど
　　　省エネルギー効果が大きい。

　７°．放射床暖房方式
　　①頭寒足熱で、上下の温度差がつきにくく暖房感は良好。

　　②予熱時間が長いので、一時的に使用する室には適さない。

　　③床暖房の床表面温度は 29℃以下とする。

【 その他 重要用語 】

●COP（成績係数： Coefficient of Performance ）
　冷凍機やヒートポンプの効率を示す指標。
　COPが高いほど効率がよい。

●ADPI（空気拡散性能指標：Air Diffusion Performance Index）
　居住域の放射を含まないドラフト感に対する指標。
　ADPIが大きいほど気流分布が良好。

● IPF（氷充填率：Ice Packing Factor）
　氷蓄熱方式における蓄熱槽中に氷が占める体積比率。